[发明专利]一种硝基T酸盐连续加氢制备氨基T酸的方法及装置

说明书

本发明涉及一种硝基T酸盐连续催化加氢制备氨基T酸的方法，将10～30wt％硝基T酸盐的水溶液和氢气连续通入填充有多组份骨架镍颗粒催化剂的管式固定床反应器中，在温度为100～200℃和压力为1.5～6.0MPa的条件下进行催化加氢反应，反应后得到的混合物经降温、气液分离、酸化后，即得目标产物氨基T酸；在催化加氢反应的过程中，液体的体积空速为0.5～3.0h^‑1；氢气的体积空速为30～200h^‑1。采用本发明的方法，避免了釜式间歇式或釜式连续式反应过程中催化剂的磨损流失及催化剂分离回用问题，催化剂稳定性高，能够有效降低催化剂使用成本，具有制备方法简单、反应时间短，催化剂流失小，成本低的优点。

技术领域

本发明属于催化加氢技术领域，具体涉及一种硝基T酸盐连续催化加氢制备氨基T酸的方法及其装置。

背景技术

H酸(1-氨基-8-萘酚-3,6-二磺酸单钠盐)是生产活性染料的重要中间体，其主要用途是合成偶氮染料，用于染棉、毛、丝织品等，市场应用量大。一般现有技术中H酸的生产方法是以萘为原料，先经过磺化、硝化得到1-硝基-3,6,8-萘三磺酸(简称硝基T酸)，再经碱中和、加氢还原或铁粉还原得到1-氨基-3,6,8-萘三磺酸盐，然后，经酸化、过滤得到1-氨基-3,6,8-萘三磺酸(简称氨基T酸)，得到的氨基T酸再经碱熔、酸化等步骤得到目标产物H酸。由此可以看出，H酸的生产方法流程长，在生产过程中会产生大量副产物，造成环境污染及三废排放。目前，H酸生产过程中还原反应一般采用铁粉还原，在反应过程中产生大量废水、铁泥，存在严重的环境污染问题，为了减少排放，对H酸生产过程中还原反应进行了改进，采用催化加氢反应的方法是解决该弊端的良好手段。

关于H酸的催化剂加氢制备方法，早期日本专利JP49127956公开使用雷尼(Raney)镍作为催化剂，将硝基T酸还原为氨基T酸。日本专利JP50101349中公开使用钯碳作为催化剂，但上述专利中公开的催化剂都存在稳定性差或价格昂贵的弊端，使得提高催化剂的活性和稳定性成为工业化应用的方向。在中国专利CN1911907A、CN1810779A、CN103739524B、CN101381331B和CN100574877C等专利中，均采用改性骨架镍作为催化剂，在合适的温度和压力下，在带有搅拌装置的高压釜中进行加氢反应，反应时间一般为2～10小时，也能够得到收率为95％-96％的氨基T酸(有油状副产物，影响产品品质)，但在反应过程催化剂会存在机械磨损导致催化剂成粉末流失和催化剂失活。另外，为了提高反应过程的传质效果，需要强力度搅拌，由此造成催化剂和搅拌器强烈碰撞，使催化剂骨架变形，比表面积减少，催化剂活性下降，导致间歇生产过程中需不断补加催化剂以维持反应的正常进行。因此，现有釜式间歇反应存在催化剂用量大、反应时间长、有副产物、产品质量一致性差、成本高的弊端。在中国专利CN108129361A中，公开了一种H酸单钠盐连续加氢还原工艺，以粉末状分子筛为催化剂，在搅拌反应釜中通入氢气，在140～160℃、2.8～3.5MPa的条件下，以下进料、上出料的方式完成硝基T酸的连续加氢反应，收率可达99％，虽然该专利中采用连续反应过程，但是整个催化加氢反应仍然在反应釜中进行，在反应的过程中，为使反应充分，达到有效的传质、传热效果，需要强力度的搅拌，必然造成催化剂颗粒或催化剂粉末相互碰撞磨损，并在后续过滤过程中造成流失，由于催化剂的流失和失活，需要不断补充新鲜催化剂，才能保持较高的收率，整个反应过程中不但催化剂消耗大，同时反应时间长，不适合大规模工业生产。

由上可以看出，在传统釜式加氢反应中，存在以下不足：首先，在搅拌下存在催化剂的磨损流失问题，导致催化剂用量大、成本高；其次是，在釜式加氢反应过程中，氢气作为参与反应的原料处于非连续相，即氢气与催化剂的接触呈现非连续状态，导致反应效率低、反应时间长。因此，对于H酸制备过程需要更加高效的生产方法。

发明内容

本发明的目的是在现有技术的基础上，提供一种硝基T酸盐连续催化加氢制备氨基T酸的方法。在反应的过程中，采用管式固定床反应器连续催化加氢制备氨基T酸，避免了催化剂的磨损及催化剂分离操作的弊端，能够有效降低催化剂使用成本，具有制备方法简单、反应时间短，成本低的优点。